CN108352806A - 用于光伏单元的冷却模块 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于光伏单元的冷却模块。按照本发明设有构成为板状的3D纺织物的芯(1)，所述芯构成为间隔针织物，所述间隔针织物能被流体(3)穿流。

Description

用于光伏单元的冷却模块
技术领域
本发明涉及一种用于光伏单元的冷却模块。
背景技术
现有技术中已知用于光伏单元的冷却模块，所述冷却模块应保护光伏单元免于过热并且用于改善效率。附带地，在冷却光伏单元时导出的热量借助于流体来导出并加以利用。
发明内容
本发明的任务在于，给出一种改善的用于光伏单元的冷却模块。
按照本发明，所述任务通过按照权利要求1所述的特征组合而解决。
本发明的有利的构造形式为从属权利要求的技术方案。
冷却模块设置用于光伏单元。按照本发明，所述冷却模块具有构成为板状的3D纺织物的芯，所述芯构成为间隔针织物，所述间隔针织物能被流体穿流。所述间隔针织物具有多个绒头纱，由此所述板状的芯和因此整个冷却模块具有相对于法向于板方向作用的力的高强度。通过设置板状的构成为3D纺织物的芯，所述芯构成为间隔针织物，而形成能非常良好地被流体穿流的元件。由此，冷却模块是特别高效的且可以将特别均匀的热量从光伏单元传导出。
所述冷却模块的一种构造形式规定，所述芯的至少一个表面配设有覆层，所述覆层是不透流体、特别是不透水并且耐气候的。由此按照简单的方式形成能良好地被流体穿流的元件。在此优选地，按照第一备选方案，所述芯的两个表面配设有覆层。由此，能以相对小的耗费实现良好的密封性。按照第二备选方案，所述芯的背离光伏单元的表面配设有覆层，并且所述芯的面向光伏单元的表面与光伏单元是不透流体、特别是不透水地连接。由此能特别高效地将热量由光伏单元直接导出给流体，因此冷却模块能特别高效且结构上相对薄地实施。特别优选地，覆层由硅树脂形成并且具有单层或多层的构造。第一、亦即内硅树脂层在此建立与间隔针织物的良好连接，第二、即外硅树脂层用于闭合第一硅树脂层的开口，从而通过由硅树脂制成的覆层的多层构造能达到特别可靠的密封性。
冷却模块的另一种构造形式规定，所述芯的边缘面配设有各一个边框，所述边框是不渗透流体的。由此能按照简单的方式制造闭合的元件。
在此优选地，一定数量的边框分别具有u形横截面。所述u形横截面分别具有一个边缘平行的接片并且分别具有两个平行的凸缘，所述凸缘的内间距与带有单侧或双侧的覆层的芯的厚度相对应。特别优选地，所述两个平行的凸缘的内表面至少局部地与所述双侧的覆层的外表面分别不透流体地连接。由此能按照简单的方式引起闭合的元件的可靠密封性。
在此特别优选地，在所述芯的两个对置的边缘面上设置有边框，使得边框的接片分别与对应的侧面的边缘面这样间隔开距离，使得由侧面的边缘面和对应的边框形成一个空腔。所述空腔能被流体平行于侧面的边缘面地穿流。由此能形成特别高效的通道，在芯被流体纵向穿流之前和/或之后，所述通道能用于流体的横向分布。在流体在所谓的通道内平行于侧面的边缘面进行横向分布的情况下，所述流动能实现：非常均匀地、亦即均衡地以尽可能恒定的体积流穿流通过构成为间隔针织物的芯。冷却模块由此能实现在平面上均衡并且因此非常高效地导出光伏单元的热量。由此冷却模块能相对薄地构成并且能相对成本有利地制造。
在此特别优选地，在第一边框上设置有一定数量的入口并且在与第一边框对置的第二边框上设置有一定数量的出口。所述入口或者出口的数量越大，相应的空腔就可以越小地构成，以便能实现流体充分地横向分布。特别优选地，各两个入口和出口分别法向于冷却模块地设置并且构成为用于连接流体导管的管。优选地，所述入口和出口分别配设有外螺纹。
一种进一步扩展方案规定，设置在另外两个同样对置的边缘面上的边框这样设置，使得接片分别贴靠对应的侧面的位于纵向流动方向上的边缘面。由此在侧面的边缘面与对应的边框之间流体可以不平行于所述侧面的边缘面地流动，由此沿纵向流动方向流体仅可以流动通过所述芯。由此能按照简单的方式实现沿纵向方向的特别均匀的穿流。
多个所述边框优选由铝形成，由此冷却模块能以小的重量和高的精确度制造。
在此优选地，两个相邻的边框的角接口分别不透水地构成、例如粘接或借助于不透流体的元件连接。由此，闭合的元件能全面地密封。备选地，边框可以与端侧的角元件或与两个端侧的角元件构成为一件式的。
冷却模块的一种特别的构造形式规定，设有贯穿所述芯和覆层的凹部，所述凹部这样构成，使得流体不能排出。所述设置在对置的覆层之间的不透流体的通过芯的通道用于引导所属的光伏单元的电导线。所述通道优选设置在所述边框中的具有入口或出口的边框旁。由此光伏单元能设置在上覆层上并且用于电连接的所谓的连接盒设置在下覆层下，其中，由光伏单元向连接盒的电导线能引导穿过冷却模块。与现有技术中不同地，由此光伏单元能整面地并且完全地、因此均匀地冷却。特别是，光伏单元不仅能构成在连接盒的区域中而且也能高效地冷却。
附图说明
以下借助附图更详细地阐述本发明的各实施例。
图中：
图1示出按照本发明的冷却模块的第一实施方式的示意性俯视图，
图2示出所属的示意性横剖视图，
图3示出所属的示意性纵剖视图，
图4示出按照本发明的冷却模块的第二实施方式的透视的分解图，
图5示出按照本发明的冷却模块的局部的示意性剖视图，以及
图6示出上通道元件的示意性透视图。
具体实施方式
在所有附图中，相互对应的部件配设有相同的附图标记。
图1示出按照本发明的冷却模块K的一种实施方式的示意性俯视图。冷却模块K包括一个板状的3D纺织物的芯1，所述芯构成为间隔针织物。所述芯1具有多个绒头纱并且在两侧(亦即在其平行的两个表面1.S上)配设有由硅树脂制成的不透水的双层覆层2。
所述板状的芯1具有第一边缘面1.1、第二边缘面1.2、第三边缘面1.3以及第四边缘面1.4，在这些边缘面上分别对应地设置有第一边框4.1、第二边框4.2、第三边框4.3以及第四边框4.4。
全部边框4.1、4.2、4.3、4.4分别具有在如下附图中更精确示出的u形横截面，所述u形横截面分别带有一个这里未示出的边缘平行的接片S并且分别带有两个这里同样未示出的平行的凸缘F，并且这些边框由铝制成。各边框4.1、4.2、4.3、4.4本身是不透水的并且与覆层2不透水地连接。相应相邻的边框4.1、4.2、4.3、4.4的借助于斜角连接构成的角连接部不仅实施为机械坚固的、而且同样实施为不透水的。
在两个对置的第一和第二边缘面1.1、1.2上设置有对应的第一和第二边框4.1、4.2，使得这里未标记的接片S分别与对应的侧面的边缘面1.1、1.2间隔开距离，使得形成一个空腔H，所述空腔能被流体3基本上平行于侧面的边缘面1.1、1.2地穿流。流体3的流动方向通过箭头示出，其中，箭头长度示意性地与体积流的大小相对应地示出。
在两个对置的第三和第四边缘面1.3、1.4上设置有第三和第四边框4.3、4.4，使得这里未示出的接片S分别贴靠在对应的侧面的边缘面1.3、1.4上。
在第一边框4.1上法向于板平面设置有两个套筒形的入口Z并且在与第一边框4.1对置的第二边框4.2上法向于板平面设置有两个套筒形的出口A。在入口Z上以及在出口A上能连接用于冷却流体的导管。
通过所述两个入口Z流入到上面所示的空腔H中的流体3首先基本上横向地分布于所述空腔中并且沿居中示出的箭头组非常均匀地平行于第三和第四边缘面1.3、1.4地流动通过芯1。流体沿所述纵向流动方向仅流动通过所述芯1，由此按照简单的方式能实现特别均匀的穿流。
在沿纵向方向穿流芯1之后，流体3到达在下面示出的空腔H中，在所述空腔中所述流体基本上横向(亦即水平)于出口A流动，所述流体接着从所述出口流动到未示出的导管中。
图2示出冷却模块K的属于图1的示意性横剖视图。在左边示出的第一边框4.1和在右边示出的第二边框4.2分别具有上面提到的u形横截面，所述u形横截面分别带有一个边缘平行的接片S并且分别带有两个平行的凸缘F。
凸缘F的内表面分别与覆层2的对应的外表面不透水地连接，所述覆层设置在每个所述表面1.S上。每个边框4.1和4.2的接片S与相应对应的侧面的边缘面1.1、1.2间隔开距离，从而形成上面提到的空腔H，流体3沿所示的箭头方向从左向右穿流芯1之前或之后，所述空腔能被流体3基本上平行于侧面的边缘面1.1、1.2地穿流。
在第一边框4.1的下侧上示出所述套筒形的入口Z之一；在第二边框4.2的下侧上示出所述套筒形的出口A之一。
图3示出冷却模块K的属于图1和2的示意性纵剖视图。在左边所示的第三边框4.3和在右边所示的第四边框4.4同样分别具有上面提到的u形横截面，所述u形横截面分别带有一个边缘平行的接片S并且分别带有两个平行的凸缘F。
所述凸缘F的内表面同样分别与覆层2的对应的外表面不透水地连接，所述覆层设置在每个所述表面1.S上。每个边框4.3和4.4的接片S直接贴靠在相应对应的侧面的边缘面1.3、1.4上，从而流体3在芯1的区域内可以基本上平行于侧面的边缘面1.3、1.4流动；这示意性地通过五个箭头端示出。
图4示出按照本发明的冷却模块K的第二实施方式的透视的分解图的局部。示意性示出了第二边框4.2与第三边框4.3应如何连接以及第二边框4.2和第三边框4.3为此如何构成。第二边框4.2和第三边框4.3在连接区域中具有斜角连接。
第二边框4.2的凸缘F的宽度大于第三边框4.3的宽度并且具有一个孔5，出口A可连接于所述孔上，所述出口构成为螺纹管。按照第一备选方案，第一螺母6为此不透水地紧固在第二边框4.2的凸缘F的上侧上；接着，构成为螺纹管的出口A不透水地拧入到所述第一螺母6中。第二螺母7用于锁紧(Kontern)并且因此用于将出口A紧固在第一螺母6中。按照第二备选方案，第一螺母6设置在凸缘F之下并且第二螺母7设置在凸缘F之上并且在拧入出口A的情况下相对地拧紧；在此，出口A与第二边框4.2不透水地连接。
借助于堵头8，第二边框4.2的端侧的开口不透水地封闭或已封闭，例如将堵头8不透水地粘接。借助于角靴9(Eck-Schuh)(所述角靴为了更好地理解而以两种视角示出)覆盖或已覆盖由接上到第二边框4.2上的第三边框4.3形成的角区域连同堵头8。为此角靴9的内宽度稍微大于第二边框4.2及第三边框4.3的外宽度。通过所述覆盖能按照简单的方式机械稳定地制造在第二边框4.2和第三边框4.3之间这样构成的角。为了创造不透水性优选粘上所述角靴9。
这里仅局部性示出的冷却模块K的另外三个这里未示出的角区域类似地构成，所述冷却模块除了两个出口A外也包括两个对应的入口Z。具有这里未示出的覆层2的这里未示出的芯1如在上面提到的附图所描述的那样构成并且由边框4.1至4.4不透水地包边。
图5示出按照本发明的具有凹部1.A的冷却模块K的局部的示意性剖视图，所述凹部用于引导光伏单元的电缆。在芯1中的凹部1.A这样构成，使得流体3无法排出。为此，上通道元件10与下通道元件11不透水地连接。上通道元件10还与上覆层2不透水地连接。下通道元件11与下覆层2不透水地连接。为此，在图6中透视示出的上通道元件10具有板状的上凸缘10.1，所述上凸缘在下侧与上覆层2的上侧粘接。所述上通道元件10还具有凸缘10.2，在所述凸缘内能***下通道元件11的对应的凸缘并且能与其不透水地粘接。下通道元件11具有板状的凸缘区域，所述凸缘区域在上侧与下覆层2的下侧粘接。
冷却模块K优选具有1000mm至2000mm的长度、特别优选具有1500mm的长度。优选的宽度为600mm至1000mm、特别优选为800mm。优选的厚度为6mm至10mm、特别优选为8mm。多个冷却模块K、特别是这样的具有标准尺寸1500mm x 800mm x 8mm的冷却模块能相互连接，以便形成更大的模块。
优选地，入口Z和出口A的直径在3/8寸至1寸之间。
在冷却模块K安装到对应的光伏单元上之前，所述冷却模块经历质检。冷却模块K为此首先无压力地利用开放的***检查并且接着利用封闭的***以3巴的压力检查。
附图标记列表
1 芯
1.A 凹部
1.S 表面
1.1 第一边缘面
1.2 第二边缘面
1.3 第三边缘面
1.4 第四边缘面
2 覆层
3 流体
4.1 第一边框
4.2 第二边框
4.3 第三边框
4.4 第四边框
5 孔
6 第一螺母
7 第二螺母
8 堵头
9 角靴
10 上通道元件
10.1 上凸缘
10.2 凸缘
11 下通道元件
A 出口
F 凸缘
H 空腔
K 冷却模块
S 接片
Z 入口

Claims (11)

1.用于光伏单元的冷却模块(K)，其特征在于构成为板状的3D纺织物的芯(1)，所述芯构成为间隔针织物，所述间隔针织物能被流体(3)穿流。
2.按照权利要求1所述的冷却模块(K)，
其特征在于，所述芯(1)的至少一个表面(1.S)配设有覆层(2)，所述覆层是不渗透流体的。
3.按照权利要求1或2所述的冷却模块(K)，
其特征在于，所述芯(1)的边缘面(1.1、1.2、1.3、1.4)配设有各一个边框(4.1、4.2、4.3、4.4)，所述边框是不渗透流体的。
4.按照权利要求3所述的冷却模块(K)，
其特征在于，一定数量的边框(4.1、4.2、4.3、4.4)分别具有u形横截面，所述u形横截面分别具有一个边缘平行的接片(S)并且分别具有两个平行的凸缘(F)。
5.按照权利要求4所述的冷却模块(K)，
其特征在于，在两个对置的边缘面(1.1、1.2)上设置的边框(4.1、4.2)设置为使得接片(S)分别与对应的侧面的边缘面(1.1、1.2)间隔开距离，从而由侧面的边缘面(1.1、1.2)和对应的边框(4.1、4.2)形成一个空腔(H)，所述空腔能被流体(3)平行于侧面的边缘面(1.1、1.2)地穿流。
6.按照权利要求4或5所述的冷却模块(K)，
其特征在于，设置在两个对置的边缘面(1.3、1.4)上的边框(4.3、4.4)设置为使得接片(S)相应地贴靠在对应的侧面的边缘面(1.3、1.4)上。
7.按照权利要求3至6之一所述的冷却模块(K)，
其特征在于，一定数量的边框(4.1、4.2、4.3、4.4)由铝或由塑料形成。
8.按照权利要求3至7之一所述的冷却模块(K)，
其特征在于，两个相邻的边框(4.1、4.2、4.3、4.4)的角接口分别不透水地构成。
9.按照权利要求5至8之一所述的冷却模块(K)，
其特征在于，在第一边框(4.1)上设置有一定数量的入口(Z)并且在与第一边框(4.1)对置的第二边框(4.2)上设置有一定数量的出口(A)。
10.按照权利要求2至9之一所述的冷却模块(K)，
其特征在于，所述至少一个覆层(2)单层或多层地形成并且由硅树脂形成。
11.按照权利要求2至10之一所述的冷却模块(K)，
其特征在于贯穿芯(1)和覆层(2)的凹部(1.A)，所述凹部构成为使得流体(3)不能排出。
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